机械设计课程设计-运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮减速器.doc

1本科课程设计（论文）说明书二级圆柱齿轮减速箱设计院（系）机械工程学院专业04机电2班学生姓名学生学号指导教师提交日期2007年7月12日2机械设计课程设计任务书一、设计题目运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮减速器。设计内容：根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计两级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。二、传动简图三、原始数据运输带拉力F=4550（N）运输带速度V=0.95（m/s）滚筒直径D=590（mm）滚筒及运输带效率=0.94。工作时，载荷有轻微冲击。事内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差4%，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制，轴承使用寿命不小于15000小时，试设计齿轮减速器（两级）。四、设计工作量及要求每个同学独立利用计算机绘制（使用autoCAD绘制）完成总装图一张（一号图纸），高速轴、低速大齿轮和箱盖零件图各一张（二号或三号图纸）、设计计算说明书一份。设计内容包括电机和联轴器选用，轴承选用与校核，V带、齿轮、轴、齿轮箱设计（包括V带、轴、齿轮的校核）。具体内容参见机械设计课程设计一书1。参数请参考下列文献：1朱文坚、黄平：机械设计课程设计，广州：华南理工大学出版社2机械零件设计手册，北京：冶金工业出版社3机械零件设计手册，北京：化学工业出版社3课程设计（论文）评语：课程设计（论文）总评成绩：课程设计（论文）答辩负责人签字：年月日4目录一.传动方案拟定5二.电动机的选择5三.计算总传动比及分配各级的传动比6四.运动参数及动力参数计算6五.传动零件的设计计算7六.轴的设计计算14七.滚动轴承的选择及校核计算21八.键联接的选择及计算22九.课程设计小结23十.参考文献245计算过程及计算说明一、传动方案拟定设计传动图如上图所示第77组：运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，工作为二班工作制，载荷有轻微冲击，事内工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差4%。轴承使用寿命不小于15000小时。滚筒及运输带效率=0.94。（2）原始数据：运输带拉力F=4550N；带速V=0.95m/s；滚筒直径D=590mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机2、电动机功率选择：（1）传动装置的总效率：连轴器为弹性连轴器,轴承为深沟球轴承,齿轮为精度等级为8的闭式圆柱齿轮,带传动为V带传动.根据表2-3则有:总=带4轴承2齿轮联轴器滚筒=0.950.9840.9720.9930.98=0.8099(2)电机所需的工作功率：P工作=FV/1000总=45500.95/10000.8099F=4550NV=0.95m/sD=590mm总=0.8099P工作=5.339KWPed=5.5KW6=5.339KW查表16-1，16-2选取电动机为Y123M2-6的Y系列三相异步电动机Ped=5.5KW满载转速为960r/min3、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010000.95/590=19.099r/min按表2-4推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动高速级为斜齿，传动比范围I1=36，低速级用直齿取I2=34。取V带传动比I3=24，则总传动比范围为Ia=1896。故电动机转速的可选范围为nd=（1896）35.77=6433433r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、1500r/min和3000r/min。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选nd=960r/min。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，由表16-1选定电动机型号为Y123M2-6。其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/19.099=50.2642、分配各级传动比（1）取V带传动比i带=2.51,根据表2-4(一下无特殊说明则表格皆为一书表格)两级圆柱齿轮减速器的高速级传动比与低速级传动比i1=5.6i2=3.55四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）(0轴为电动机轴)n0=n电机=960r/minnI=n0/i带=960/2.51=382.47(r/min)nII=nI/i齿轮1=382.47/5.6=68.298(r/min)nIII=nII/i齿轮2=68.298/3.55=19.23(r/min)2、计算各轴的功率（KW）P0=Pd=5.5KWPI=P0带=110.95=5.072KW电动机转速：nd=960r/min电动机型号Y123M2-6i总=50.264V带传动比：i带=2.51i1=5.6i2=3.55n0=960r/minnI=382.47r/minnII=68.298r/minnIII=19.23(r/min)P0=5.5KW7PII=PI轴承齿轮=5.0720.980.97=4.87KWPIII=PII轴承齿轮=4.870.980.97=4.677KW3、计算各轴扭矩（Nmm）T0=9.55106P0/n0=9.551065.5/960=53.11NmTI=9.55106PI/nI=9.551065.072/382.47=126.644NmTII=9.55106PII/nII=9.551064.87/68.298=680.964NmTIII=9.55106PIII/nIII=9.551064.677/19.23=2322.691Nm运动和动力参数的计算数值可以整理列表备查：电动机输出I轴II轴III轴N（r/min）960382.4768.29819.23P（kW）5.55.0724.874.677T（Nm）53.11126.644680.9642322.691五、传动零件的设计计算1、皮带轮传动的设计计算（1）确定计算功率Pca由课本附表11.6得：kA=1.1Pca=KAPI=1.15.5=6.05KW（2）选择普通V带截型根据Pca、nI，由教材的附图11.1确定选用A型V带。（3）确定带轮基准直径，并验算带速由教材附表11.4和附表11.7得，选取小带轮基准直径为D1=125mm根据教材式（9.14），计算从动带轮基准直径D2D2=D1i带=1252.51=313.75mm验算带速V：V=D1nI/601000=125960/601000=6.28m/s30m/s带速合适。（4）确定带长和中心矩根据0.7(D1+D2)a02(D1+D2)0.7(125+315)a02(125+315)所以有：308mma0880mm初步确定中心矩a0=500mm由课本式（9.26）得：Ld=2a0+1.57(D1+D2)+(D1-D2)2/4a0=2500+1.57(125+315)+(125-315)2/（45